DIY зымсыз кубаттагычы: 7 кадам (сүрөттөр менен)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2025-01-23 14:52

Бул Нускамада, сиз каалаган түзмөк үчүн зымсыз кубаттагычыңызды кантип курууну билесиз.

Зымсыз электр техникасы негизинен радиациялык эмес жана радиациялык болуп эки категорияга бөлүнөт. Жакын талаада же радиациясыз техникада күч магнит талаалары аркылуу зымдын катуштарынын ортосундагы индуктивдүү кошулууну же металл электроддорунун ортосундагы сыйымдуу бириктирүүнү колдонуп электр талаалары аркылуу өткөрүлөт. Индуктивдүү кошуу - эң кеңири колдонулган зымсыз технология; анын колдонмолоруна телефондор жана электрдик тиш щеткалары, RFID тегдери жана жасалма кардиостимуляторлор же электрдик унаалар сыяктуу имплантациялануучу медициналык аппараттардын заряддагычтары сыяктуу колдогу аппараттарды кубаттоо кирет.

Индуктивдүү кошулуу деген эмне:

Индуктивдүү кошкучта (электромагниттик индуктордук индуктивдүү электр өткөрүмдүүлүгү, ИПТ), күч магнит талаасынын жардамы менен зымдын катушкаларынын ортосунда өткөрүлөт. Бергич жана алуучу катушкалар бирге трансформаторду түзөт (диаграмманы караңыз). Өткөргүч катушка (L1) аркылуу өзгөрмө ток (AC) Ампер мыйзамы боюнча термелүүчү магнит талаасын (B) жаратат. Магниттик талаа алуучу катушка (L2) аркылуу өтөт, ал жерде Фарадейдин индукция мыйзамы боюнча өзгөрмө EMF (чыңалуу) пайда болот, ал кабыл алуучуда өзгөрмө токту пайда кылат. жүктү кыймылга келтирүүчү ресивердеги түз токко (DC).

Резонанстуу индуктивдүү кошулуу

MITде Марин Солячич тарабынан сунушталган кошулган режим теориясына ылайык, резонанстуу индуктивдүү кошуу (электродинамикалык кошулуу, [12] күчтүү кошулган магниттик резонанс) - бул эки резонанстын ортосунда магнит талаалары (B, жашыл) аркылуу өткөрүлүүчү индуктивдүү кошуунун бир түрү. микросхемалар (жөнгө салынган микросхемалар), бири өткөргүчтө жана бири алууда (диаграмманы караңыз, оңдо). Ар бир резонанстык схема конденсаторго туташкан зымдын катушунан, же өзүнчө резонанстуу катуштан же ички сыйымдуулугу бар башка резонатордон турат. Экөө бирдей резонанстык жыштыкта резонанс жараткан. Катушкалардын ортосундагы резонанс кошулууну жана электр өткөрүүнү абдан жогорулатышы мүмкүн.

Эгер тема жөнүндө көбүрөөк билгиңиз келсе, бул шилтемеге өтүңүз:

en.wikipedia.org/wiki/Wireless_power_trans…

1 -кадам: ЭМНЕ САГА КЕРЕК !!!!

Баштоо үчүн сизге төмөнкү компоненттер керек болот:

Dot PCB Board (x1)

калыңдыгы 1 мм (7 м)

IC 7805 (x1)

IRFZ44N MOSFET (x4)

IR2110 MOSFET драйвер IC (x2)

555 таймер IC (x1)

CD4049 IC (X1)

10K кооз идиш [103] (x1)

10k каршылык (x4)

10 OHM каршылыгы (x4)

0.1uF конденсатор [104] (x5)

10nf конденсатор [103] (x1)

2.2nF конденсатор [222] (x1)

10uF конденсатор [электролит] (x3)

47uF конденсатор [электролит] (x1)

47nF конденсатор [полиэстер] (x2)

Бурамалуу терминалдар

IN5819 schotky диод (x6)

Mini USB туташтыргычы [эркек] (x1)

DC - DC 5v Бак конвертер

Ошентип, курулуштан баштайлы.

2 -кадам: COILS оролушу !!?

кемчиликсиз спираль катушкасын ороо бир аз татаал. Мына, менин катушту ороо ыкмам. Адегенде диаметри 1 см болгон кичинекей тегеректи картон менен кесип, картонго жабыштырып, ортосуна тешик жасаңыз. ЭМИ калыңдыгы 1 мм болгон зымды алып, ортосунан жасалган тешиктен өткөрүңүз (Бул электр байланыштары үчүн кошумча зым). Бетине көп желим сүйкөп, тегеректи айланып оролуп баштаңыз (клей ороомду кармап турууга жардам берет). Бурулуштардын саны 30га жеткенге чейин ороп туруңуз. Ушундай окшош катушкалардын 2 түрүн жасаңыз.

3 -кадам: Ченөө жасаңыз:

Эгерде сизде LCR эсептегич болсо, анда сиз бул кадамды өткөрүп жибере аласыз. Эгерде сизде LCR эсептегич жок болсо, Arduino Uno жана op-amp (LM339) индуктивдүүлүк өлчөгүчүн түзүңүз. Мен бул схеманы кийинки веб -сайттан алгам, бул индуктивдүүлүк өлчөгүч жөнүндө көбүрөөк маалыматты веб -сайттын өзүнөн таба аласыз. (Код веб -сайттын өзүндө дагы бар)

Эми, бул метр менен катушкалардын индуктивдүүлүгүн өлчөгүлө, эгер сизде мендикиндей шарттар бар болсо, анда калыңдыгы 0,0 мм зым, катушканын ички диаметри = 1,0 см, бурулуштардын саны = 30. сиз индуктивдүүлүктү алышыңыз керек 21.56 uH 26.08 uH тегерегиндеги ката белгисиз болгондуктан, азыр индуктивдүүлүктү алгандан кийин, LC схемасынын резонанстык жыштыгын эсептөө керек. Формула боюнча: F = 1 / (2*pi*sq-rt (LC)) Сиз бул онлайн калькуляторду колдонуп, резонанс жыштыгын эсептей аласыз. азыр, биз термелүүсү 143.75 кГц жыштыктагы осциллятордун схемасын курушубуз керек.

4 -кадам: Осциллятордун схемасы…

Осциллятордук схеманы түзүүнүн көптөгөн жолдору бар. Бул схемада биз 143.75 кГц сигналын чыгаруу үчүн 555 таймерди IC колдонобуз, бирок анын LC чынжырын айдап чыгуу үчүн жетишсиз (сериялуу конденсатору бар өткөргүч катушкасы). Ошентип, биз LC микросхемасын айдаш үчүн H көпүрөсүнүн mosfet айдоочу схемасын курушубуз керек. LC микросхемасын кууп чыгуу үчүн схема түзүлдү. Жөн гана бул жерде тиркелген схеманы ээрчиңиз. ИШ: 50% милдет цикли бар Astable Multivibratorдогу 555 таймер IC IR2110 ICге берилүүчү керектүү термелүү сигналын чыгарат. Толук H көпүрөсү Mosfet драйверинин схемасы A = D жана B = C жана B (C) A (D) абалынын тескери абалда болгондо квадрат толкунун чыгарат. Буга жетишүү үчүн Inverter IC (4049) колдонулат. Бул термелүүчү чыңалуу анын айланасындагы магнит талаасын козгогон өткөргүч катушка аркылуу синусоидалдык токту жаратат. Кабылдагычы катушка менен параллелдүү болгондо, анын резонанстык жыштыгы өткөргүч катушкасынын магниттик талаасындагы токко киргизилет. индукцияланган ток көпүрө түзөткүчүнүн жардамы менен DCге айландырылат жана 5 В DC менен жөнгө салынып, мобилдикти Бак конвертеринин жардамы менен кубаттайт.

Бул долбоордун басылган версиясын жасагысы келгендер, мен Eagle board файлдарын тиркеп койдум, текшерип көрүңүз.

5 -кадам: #Акыркы Ченөө:

Эми, бардык схемаларды схемага ылайык кургандан кийин, баарын текшериңиз жана дагы баарын өлчөңүз, эгер сизде жыштыкты өлчөй турган кандайдыр бир аппаратыңыз бар болсо, анда ал жөн гана, эгерде кийинки кодду Arduino Uno жүктөбөңүз. веб -дарек:

Жыштыкты 555 таймердин 3 -пинисинде өлчөгүлө. Жыштыкты өлчөөдө керектүү жыштыктагы (б.а., 143.75 кГц) алуу үчүн 10K трим казанды тууралаңыз., Туура 12 В же жокпу, текшериңиз). Киргизүү Ток [Iin] (б.а., 12 в электр менен камсыздоодон келген чынжырга) Чыгуу Ток [Iout] (б.а., конвертерден мобилдикке ток). Эсептөөлөр: Pin = Vin * IinPout = Vout * IoutEfficiency (n) = Pout / PinMy окуулары: Vin = 11.8 V; Iin = 310 мА; Vout = 5.1 V; Vin = 290 мА 40,4% эффективдүүлүгүн берет

6 -кадам: #Корпус

Мен эски мобилдик кутучаны коробка катары кайра иштеттим. Image.once сиз көргөндөн кийин, сиз мобилдик же 5 вольтту талап кылган каалаган түзмөктү кубаттай аласыз, кубаттуулугу 300 мА. (Бул мобилдик телефондор үчүн бир аз жай). Чыгуу күчү андан ары көбөйтүлүшү мүмкүн, бирок натыйжалуулугу төмөндөйт. Көрүп тургандай, мен мини USB коннекторун бактын конвертеринин туташуусуна туташтырдым. Бул каалаган түзмөккө туташтырылып, зымсыз кубаттала алат.

7 -кадам: Чындыктын моменти !!

ЭМНЕ ҮЧҮН ЭФФИЦИЕНТТҮҮ:

Көрүнүп тургандай, анын натыйжалуулугу өтө төмөн, бирок эмне үчүн? Бул начар аба кошулуусунан, теринин эффектинен жана кол менен оролгон катуштун индуктивдүүлүгүндөгү катадан жана осциллятордун чынжырынын жыштыгы туруктуу эмес болгондугуна байланыштуу.

анда бул көйгөйлөрдү кантип жеңебиз ??? теринин эффектинен өтүү үчүн биз LITZ WIRE деп аталган зымдын өзгөчө түрүн колдоно алабыз. Токтун жогорку жыштыктагы өткөргүчтүн белгилүү бир тереңдигинен гана өткөн таасири тери эффекти деп аталат. Биз ошондой эле Феррит базасын индуктивдүүлүктү жогорулатуу жана эки катушка кошууну натыйжалуу жогорулатуу үчүн колдоно алабыз. Албетте интернет дүкөндөрүндө зымсыз кубаттагычтын эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн колдонула турган жогорудагы талаптар бар көптөгөн катушкалар бар.

Эгерде сиз муну демонстрациялык максатта кургуңуз келсе, жогорудагы катушкалар жетиштүү. Бирок, эгер сиз муну күнүмдүк максаттар үчүн колдонууну кааласаңыз, мен сизге интернеттен сатып алууну сунуштайм.

Эгерде сиз бул долбоорду жактырсаңыз жана аны пайдалуу жана пайдалуу деп тапсаңыз, анда менин долбоорума добуш бериңиз.

Рахмат.